膜分离耦合离子交换层析制备高纯度α-乳白蛋白

以生牛乳为原料,经膜分离及喷雾干燥制得鲜乳乳清蛋白粉,结合离子交换层析制备高纯度α-乳白蛋白。结果表明:在浓缩3倍、微滤1次、洗滤2次的膜分离条件下,50 nm陶瓷膜渗透液中α-乳白蛋白占真蛋白的21.04%,高于100 nm陶瓷膜渗透液(15.84%);对50 nm陶瓷膜渗透液进行喷雾干燥,并进行离子交换层析,层析时,在10倍柱体积内,Na Cl溶液浓度由0 mol/L增至0.5 mol/L,α-乳白蛋白与β-乳球蛋白能较好地分离,得到的α-乳白蛋白和β-乳球蛋白纯度分别为98.18%和97.82%。本研究结果可为工业化制备高纯度α-乳白蛋白乳基料提供技术支持。

原料乳和牧场环境中嗜冷菌多样性及蛋白酶水解特性研究

为探究原料乳和牧场环境中嗜冷菌多样性及产酶性能,该研究从中国4个地区的规模化牧场采集不同环节的原料乳及牧场环境样品,基于纯培养技术对嗜冷菌进行分离鉴定,分析中国地区嗜冷菌多样性,明确嗜冷菌的污染分布,并进一步对其中的假单胞菌(Pseudomonas)的蛋白酶活力测定及碱性肽酶基因(aprX)进行检测。结果显示,从64份样品中共分离到329株嗜冷菌,归为21个属,76个种。假单胞菌属是牧场中分布最广的污染菌株,占总分离菌株的57.45%,在28℃下,61.38%的假单胞菌株能产生蛋白酶,其中高达92.24%的假单胞菌株携带aprX基因,所产生的蛋白酶经135℃处理5 s后仍有21.55%的酶残留率超过60%。该研究牧场中原料乳及牧场环境嗜冷菌种类丰富,产耐热蛋白酶能力较强。

基于荧光法快速判定巴氏杀菌乳和超高温灭菌乳

目的基于荧光法快速简便地鉴别巴氏杀菌乳和超高温(ultra high temperature,UHT)灭菌乳。方法基于美拉德产物荧光值的不同,采用直接荧光法结合综合热损伤(fluorescence of advanced Maillard products and soluble tryptophan,FAST)指数快速鉴定巴氏杀菌乳和UHT灭菌乳。结果巴氏杀菌乳和UHT灭菌乳由于热处理强度不同,二者的荧光值存在显著差异(P<0.01),巴氏杀菌乳荧光值在(13215±236)~(15359±156)之间、UHT灭菌乳荧光值范围为(15788±200)~(20440±270)。与巴氏杀菌乳相比,UHT灭菌乳直接测定荧光强度和FAST指数明显升高且差异显著(P<0.01)。在商品巴氏杀菌乳和UHT灭菌乳结果的基础上,利用自制产品对荧光法进行了验证。结论直接荧光测定法和FAST指数能够快速有效区分和识别巴氏杀菌乳和UHT灭菌乳,该技术对产品热处理强度评价及质量监管具有一定指导意义。

响应面结合模糊数学制备奶酪美拉德反应物的研究

文章对奶酪蛋白水解产物发生美拉德反应进行工艺研究,并探寻样品风味变化。以褐变度及模糊数学的感官评价为依据,确定最佳生产工艺。气相色谱-质谱法用于确定最佳产品的整体风味,反应温度为101℃、还原糖添加量6.25%、反应时间59 min时,产物具有巧克力糖风味,滋味最佳。奶酪肽美拉德反应物中<150 u的肽段较奶酪肽酶解液显著降低,说明<150 u的肽段可能是美拉德反应的主要原料。奶酪肽酶解液以苯乙酮、癸酸、己酸及乙偶姻为主要挥发性物质,奶酪肽美拉德反应产物中主要的风味贡献物是2-壬酮、2,5-二甲基吡嗪及2-庚酮。

原料乳及牧场环境中的微生物多样性及嗜冷菌污染源分析

原料乳中嗜冷菌超标会产生较高水平的耐热蛋白酶和脂肪酶,这两种酶是导致产品进入货架期后出现质量问题的重要原因。为探究牧场奶牛生活环境以及原料乳在流转过程中不同环节的微生物多样性,找出牧场中嗜冷菌的污染来源,本研究选取河北地区某规模化奶牛养殖场,采集TMR饲料、牛舍垫土、头三把奶、头三把奶之后的常规乳以及储奶罐中的原料乳等样品,利用宏基因组测序技术对所有样品的菌群结构、嗜冷菌种类及丰度进行分析。结果表明:在门水平上,主要微生物为变形菌门、厚壁菌门、放线菌门,在属水平上主要是无形体属、链球菌属、肠球菌属、短螺菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌。此外对样品中的关键嗜冷菌(假单胞菌)进行分析,牛舍垫土的多样性最丰富的,包含了牧场中常规乳及储奶罐中乳假单胞菌种类的99.63%和96.39%,说明牛舍垫土是各类假单胞菌潜在的污染源。

基于宏基因组技术的生鲜乳中耐热酶污染来源分析

生鲜乳中的耐热酶会严重影响产品货架期的质量稳定性,而耐热酶的主要来源和污染途径一直存在争论。基于宏基因组技术分析中国某牧场的环境样本(牛舍垫土、TMR饲料)和生鲜乳样本(头三把奶、头三把奶之后生鲜乳、储奶罐中生鲜乳)的微生物群落组成及其产胞外蛋白酶(EC 3.4.24.40)和脂肪酶(EC 3.1.1.3)的基因丰度,弄清储奶罐中生鲜乳的耐热酶污染来源。多样性分析结果表明:牛舍垫土中的典型嗜冷菌丰富度,如假单胞菌属(1.57%)和不动杆菌属(1.56%)远高于其它样品,远高于头三把奶(0.26%,0.54%)。通过微生物产酶基因分析,储奶罐中生鲜乳中产生耐热酶的微生物主要来自嗜冷菌,为假单胞菌属和不动杆菌属。各样本中产蛋白酶的基因丰度为:牛舍垫土:8.71、头三把奶:0.18;产脂肪酶各的基因丰度为:牛舍垫土:16.19、TMR饲料:0.33、头三把奶:0.18、头三把奶之后生鲜乳:0.39、储奶罐中生鲜乳:0.22。此外,储奶罐中生鲜乳的脂肪酶基因在挤奶环节中基因重复率最低为57.14%。因此,微生物及其嗜冷菌通过牛舍垫土污染奶牛乳头,在挤奶环节会进入生鲜乳收集管路而造成污染。本研究为有效防控生鲜乳中耐热酶的污染提供了理论和数据基础。

不同热处理对马乳中蛋白及风味物质的影响

以新鲜马乳为原料,通过不同加热温度和时间处理,分析α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的含量变化,同时采用电子鼻、电子舌和固相微萃取-气相色谱-质谱分析不同热处理马乳中挥发性成分的变化规律。结果表明:85℃-10s热处理对马乳中蛋白含量的影响最小。在加热温度为95℃时,随加热时间的延长,马乳蛋白粒径从318.18 nm增加到543.25 nm。85℃-10 s处理的马乳鲜味与生鲜马乳最为接近,且具有最低的酸味。经热处理的马乳中风味物质种类均低于生鲜马乳,其中烃类、芳香类、酮类和醇类含量增加,而酸类含量明显减少。

基于酪蛋白寡肽的W_(1)/O/W_(2)双重乳液体系构建及体外模拟消化特性研究

酪蛋白寡肽的生理活性取决于其活性物质在胃肠道消化过程中的稳定性。实验以酪蛋白寡肽为芯材,营养较丰富的亲脂性乳化剂磷脂作为外水相(W_(1)/O),亲水性乳化剂磷酸酯双淀粉作为外水相W_(2),制备W_(1)/O/W_(2)双重乳液体系,探究乳化条件(高压均质和高压微射流)对双重乳液体系稳定性的影响。并通过体外模拟消化实验探究其在胃肠中的变化,分析消化过程寡肽缓释特性。结果表明,25 MPa压力下乳液的稳定性较好,包封率为95.5%。双重乳液体系能够抵抗胃酶及较低的pH环境,酪蛋白寡肽的包封率>70%。在胰酶作用下随消化时间增加,该体系游离脂肪酸的释放量增加,酪蛋白寡肽的包封率降低,达到酪蛋白寡肽的缓释。

干酪乳杆菌SY13对小鼠免疫功能和肠道菌群的影响

在前期已验证干酪乳杆菌SY13具有降脂益生功能的基础上,结合低聚糖可促进益生菌在肠道定殖的特性,本试验拟深入探讨SY13对宿主免疫功能和肠道菌群的影响,将48只6周龄小鼠分为4个组:分别灌服无菌PBS(BP1组)、SY13(BP2组)、SY13+低聚果糖(BP3组)和SY13+乳果糖(BP4组),连续28 d,分别于第1、3、5、7天,每组选3只小鼠眼球取血,用ELISA测定小鼠血清分泌型免疫球蛋白A(sIgA)和细胞因子(IL-1β、IL-2、IL-4和IL-10)含量;采用TaqMan-MGB探针,通过实时荧光定量PCR检测第1天各组小鼠肠道内容物中SY13含量;利用Illumina Miseq分析各组小鼠第1、7天的盲肠微生物多样性。结果显示,第7天时BP1组小鼠血清sIgA含量显著低于其他各组(P<0.05);第3天时BP4组小鼠血清IL-1β和第5天时血清IL-4、IL-10含量均显著高于其他各组(P<0.05);第1天时BP4组小鼠空肠、回肠和盲肠中SY13含量显著高于其他各组(P<0.05);第1、7天时BP3组和BP4组小鼠盲肠拟杆菌门菌群丰度显著高于BP1组(P<0.05),BP3组小鼠盲肠厚壁菌门与拟杆菌门菌群丰度比值低于其他各组;第7天时,BP3组和BP4组小鼠盲肠另枝菌属菌群丰度显著高于BP1组(P<0.05)。结果表明,SY13可促进机体健康,同时服用SY13和乳果糖可调节宿主肠黏膜免疫,改善肠道菌群,降低肠道感染概率,而同时服用SY13和低聚果糖主要是通过与肠道菌群相互作用发挥益生功效。

马乳和驴乳中营养成分及加工技术研究进展

马乳及驴乳作为特色乳之一,具有较高的营养价值及功能特性,受到消费者的关注。然而,马乳及驴乳中溶菌酶、乳铁蛋白等特征性活性成分对热处理、酸碱等敏感,在产品加工方面有待进一步研究。因此,本文对比分析了马乳、驴乳与母乳、牛乳中营养成分的差异及生物活性功能,对目前马乳及驴乳的加工处理技术研究进行系统的评价,为马乳及驴乳产品加工和品质调控提供参考。

热处理对羊乳和骆驼乳中美拉德反应产物和挥发性风味物质的影响

为探究热处理条件对羊乳和骆驼乳美拉德反应产物和挥发性风味物质的影响,以新鲜羊乳和骆驼乳为原料,分析巴氏杀菌(75℃、15 s)、超巴氏杀菌(120℃、15 s),以及超高温灭菌(羊乳:137℃、4 s,骆驼乳:135℃、5 s)条件对羊乳和骆驼乳中美拉德产物和风味物质的影响。结果表明,随着热处理温度的增加,羊乳和骆驼乳中美拉德反应产物糠氨酸和5-羟甲基糠醛的含量显著增加。电子鼻和电子舌结果显示,经过热处理后,羊乳和骆驼乳中的气味与滋味也发生显著性变化。GC-MS和GC-IMS结果表明,羊乳和骆驼乳中醛类和酮类物质的含量随着热处理程度的提高而明显增加。

调制乳加工及储藏过程中草莓香精挥发性成分的变化

采用顶空固相微萃取(SPME)结合气相-质谱联用仪(GC-MS)测定6种草莓香精中的风味化合物。从中选取一种草莓香精,研究调制乳加工及储藏过程对其挥发性成分的影响,并对比其在水中与牛乳中的变化。以均质前、后和灭菌(137℃,4 s)后为3个过程点取样进行SPME-GC-MS检测,并在室温储藏第0,15,43,98天和198天时,对样品进行检测。选取5号草莓香精中3个主要挥发性化合物丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯及己酸乙酯,分别按其在草莓香精中所占比例单独加入牛乳中,研究其变化。结果表明,灭菌后丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯及己酸乙酯含量较均质前分别下降28.92%,35.92%和29.91%。储藏第198天与第0天相比,牛乳及水中草莓香精部分挥发性化合物含量显著上升(P<0.05)。热处理及储藏时间对草莓香精中挥发性成分的影响较大。

酶解对乳脂风味品质的影响规律研究

利用乳脂制备天然奶味香精是近年的研究热点,由脂肪酶酶解乳脂制备的奶味香精香气浓郁、自然,作为食品添加剂应用于食品中可以解决脂肪含量低但乳香风味足的食品加工要求。该研究运用酶改性技术酶解乳脂,选用3种脂肪酶包括诺维信Palatase20 000 L、lipase MER和lipase AY,以脂肪含量为99.9%的无水奶油和83%的黄油为酶解原料,经过酶解后,两种酶解底物的游离脂肪酸均发生了显著变化,其中提供风味物质的4种主要短链游离脂肪酸丁酸、己酸、辛酸和癸酸含量均显著增加。在无水奶油中,lipase MER和lipase AY的酶解能力较诺维信Palatase 20 000 L更强;黄油中,lipase MER的酶解能力最强,且相较于黄油,无水黄油的整体酶解效果更好。对无水黄油的风味进行电子鼻分析,发现除了10 h的3种酶酶解效果相似外,不同酶在不同时间的酶解风味均不相同。该研究可以为乳脂酶解增香技术提供更多的理论依据。

乳酸菌群体感应系统研究进展

群体感应及其自我调控是细菌间进行信息交流的重要机制。细菌通过特定的化学信号分子来监测菌群密度和周围环境的变化,进而调节菌体内相关基因表达,使菌体更加适应周围环境。乳酸菌很多生物学现象都与群体感应系统有关。本文中,笔者总结了乳酸菌群体感应系统的组成、信号转导机制及其生物学功能,这些功能包括调控菌体生物膜的形成、菌株自溶、抗菌肽的合成、酸胁迫应答。本综述将为乳品工业提高乳酸菌的发酵密度和扩大其益生菌功能提供新思路。

利用基因工程改造瘤胃微生物调控瘤胃发酵研究进展

DNA分子的人工合成是基因工程技术的基础,改变反刍动物瘤胃微生物DNA的结构,能够使得动物表达出不同的蛋白质,反刍动物的生长模式也因此而发生不可预知的改变。正在应用的或处于研究阶段的构建瘤胃基因工程菌的方式主要有基因缺失技术、基因复制性重组技术和启动子的应用技术。其中基因缺失技术还包括转座子插入法和自杀性质粒的构建。目前影响基因工程技术成功率的最主要障碍就在于这种技术的低效率和不可预知性,一旦清除了这个障碍,基因工程技术将会在瘤胃微生物的改造上有更加广阔的发展空间。

巴氏杀菌奶加工技术及质量控制现状

巴氏杀菌奶是国际上公认的由生鲜奶低热加工杀菌的风味新鲜纯正、营养全面的牛奶制品,欧美等发达国家和地区90%以上的液体乳产品为巴氏杀菌奶。我国巴氏杀菌奶近年来发展迅速,年增长率保持25%以上,是今后乳业产品结构调整的重要产品类别,将成为城市乳业的主导产品,成为乳品工业发展新的经济增长点。对适合巴氏杀菌奶加工的原料乳选择、加工主要技术、货架期、巴氏杀菌奶中主要腐败微生物及检测、巴氏杀菌奶的鉴别及使用微滤技术提高巴氏杀菌奶品质和货架期等研究进展进行了综述。

传统东北酸菜中乳杆菌的分离鉴定及其降胆固醇特性研究

以自然发酵的传统东北酸菜为样品来源,分离得到10株革兰氏阳性、过氧化氢酶阴性、有明显透明溶钙圈的乳酸菌,通过分子和生化手段对其生物学分类地位进行鉴定为乳杆菌属微生物。通过邻苯二甲醛比色法测定其从培养基中脱除胆固醇的能力,发现分离获得的植物乳杆菌MHS1701、干酪乳杆菌MHS1703、棒状乳杆菌MHS1706,从培养基中脱除胆固醇的脱除率分别为40.71%、52.84%、41.41%,植物乳杆菌MHS1701的体外低pH值、高胆盐耐受性优于其他两株菌。

牛瘤胃耐酸乳酸杆菌的分离与鉴定

利用乳酸细菌分离培养基瘤胃耐酸乳酸杆菌进行分离,革兰氏染色、生化鉴定、形态学观察初步鉴定,16SrRNA进行最终鉴定。结果表明,分离鉴定8株乳酸杆菌,其中2株为瘤胃内首次分离鉴定的乳酸杆菌新菌株——粘膜乳杆菌,并且其中1株能够在pH3.24生长,具有很强的耐酸性。旨在为克隆耐酸基因、研制瘤胃微生态制剂打下基础。

HepG2细胞胰岛素抵抗模型的建立及其应用

为建立方便、可靠、重复性好的胰岛素抵抗细胞模型,研究胰岛素受体底物-2(IRS-2)蛋白磷酸化与胰岛素抵抗的关系以及不同铬制剂对细胞葡萄糖代谢的作用。试验采用高胰岛素、高糖联合诱导Hep G2细胞建立胰岛素抵抗模型,通过葡萄糖氧化酶法及噻唑蓝比色法(MTT)分析受试物对细胞葡萄糖代谢及活性的影响,优化最佳造模条件;同时,利用蛋白免疫印迹法(WB)分析IRS-2的蛋白表达及其蛋白磷酸化,验证模型的胰岛素抵抗性。在此基础上,将模型应用于分析葡萄糖耐量因子(GTF)及其它铬制剂的降糖效果。结果表明,高胰岛素(10-6mol·L^(-1))和高糖培养基(25 mmol·L^(-1))处理细胞48h,细胞存活率达96%,与对照组相比,葡萄糖消耗量降低了5.7%,IRS-2含量减少31.02%,胰岛素抵抗效果显著,且该胰岛素抵抗模型可稳定维持48 h。相比于吡啶酸铬和三氯化铬,GTF对细胞葡萄糖代谢有显著的改善作用,其最佳作用浓度为1.0μg·m L-1。利用HepG2细胞建立体外胰岛素抵抗模型,方法简单可靠、重复性好,可广泛应用于天然活性物质的降糖功能研究。

富含低聚糖褐色酸奶的研制

以牛奶、葡萄糖、低聚糖为主要原料,通过加热发生美拉德反应,然后接种乳酸菌发酵制备富含低聚糖的褐色酸奶。利用感官评价,结合电子舌的判别因子分析法(DFA法)、电子鼻的主成分分析法(PCA法)及色差仪,考察发酵剂添加量、葡萄糖添加量、加热温度、加热时间以及复合低聚糖的添加量对产品品质的影响。试验结果表明:在牛奶中添加5%葡萄糖、0.286%低聚木糖、2.380%低聚果糖、2.850%低聚异麦芽糖、1.484%蔗糖,在121℃下处理25 min,使其发生褐变;低聚糖褐色酸奶中以最优添加量0.11%加入菌种YFL904(保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌),于42℃恒温培养箱发酵至凝乳,冷却至20℃后放至4℃冰箱后熟20 h。在此条件下,生产的低聚糖褐色酸奶乳香味浓郁,酸甜适宜,颜色呈均匀的褐色。